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碳量子点（CQDs）因原料丰富,制备方法多样而备受研究者关注。其光学性能为荧光纳米材料的开发和应用提供了更广泛的前景。在水相中,阳离子与阴离子能够将CQDs产生的荧光进行猝灭和还原,可应用于传感。高荧光量子产率是CQDs广泛应用的前提,所以找到能够提高CQDs产量的方法非常重要,本文研究了碳量子点的不同制备方法、光学性能和应用,主要工作如下:第一部分:以葡萄糖酸为本实验所需碳源,使用一些常用的制备方法如微波法,热解法,水热法,制备了CQDs。在第一章节中研究了微波时间,热解温度和热解时间,水热时间和葡萄糖酸浓度对所制备碳量子点荧光强度的影响。比较了三种不同方法制得的碳量子点的粒径大小及光学特性,其中微波法和热解法制备出的碳量子点荧光发射依赖激发,水热法制备出的CQDs具有发射不依赖激发的光学性质,荧光量子产率最高,为6.01%。第二部分:以葡萄糖酸为碳源,乙二胺为氮源,通过水热法成功制备出了氮掺杂碳量子点N-CQDs。研究了乙二胺体积、pH值、氯化钠浓度对合成N-CQDs荧光强度的影响。制备的N-CQDs形状似球形,分散均匀,平均粒径为6.22 nm,有与石墨烯相似的清晰的晶格条纹,得到的荧光产率为24.66%,是未掺杂CQDs的近4倍。所制备的N-CQDs荧光发射不依赖激发,荧光激发峰在386 nm,荧光寿命为6.22 ns。第三部分:将高荧光量子产率的N-CQDs用于离子检测。通过荧光猝灭法测定汞离子,Hg2+在0.15.0μM浓度范围内F/F0与Hg2+的浓度呈线性关系,检出限为0.06μM（12.1μg/L）。接着,向N-CQDs-Hg2+体系分别加入12种阴离子,根据荧光恢复现象确定了体系对碘阴离子的高选择性。探讨了pH值对测定的影响,找到了体系检测碘离子的最佳pH值,从而建立起测定碘离子浓度可行性方法。可检测0.2–50.0μM浓度范围内的I-,检出限为0.098μM（14.11μg/L）,由于其线性范围跨度较宽,可用于检测药物中碘离子的含量,成功用于实际药品西地碘华素片中碘离子检测,获得令人满意的结果。